bFGF復合BMP-2雙因子修飾的nHAP/COL支架體內外生物相容性的研究
發(fā)布時間:2022-04-17 17:45
目的:腫瘤、外傷、炎癥是導致骨缺損的三個最主要因素。每年在全世界范圍內,骨缺損的患者在不斷地增加。而當前臨床中,對于骨缺損修復重建的各種方法明顯地存在不足之處。自體骨移植雖然一直被看作是移植修復方法的“金標準”,但是它所造成的供區(qū)損傷和出血、畸形、感染以及術后的慢性疼痛和運動障礙仍得不到很好的解決。同種異體骨移植取材困難并易發(fā)免疫排斥反應,同時也存在感染病原菌的風險;谝陨蠁栴},組織工程化骨為骨缺損的修復重建開辟出了新的思路及方法,并已經成為目前熱門的研究課題。組織工程骨的構建的核心問題是支架的構建。目前已不僅僅對支架的生物材料進行研究,而是從廣義的角度提出了,支架的構建除需要生物基質材料組織相容性良好,降解性、孔隙率、可塑性、力學強度、傳導性以及誘導性理想外,還需要同期負載一種或多種生長因子以及理想的干細胞。本次實驗當中,我們選用了膠原(COL)及納米羥基磷灰石(n HAP)兩種材料作為支架構建的生物基質材料。并在支架的構建中負載堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)和骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(BMP-2)。同時選擇兔的骨髓間充質干細胞(BMSCs)作為廣義支架構建的干細胞。通過廣義的復合支...
【文章頁數】:95 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
英文縮略語
第一部分:三維nHAP/COL支架的表征與體外生物相容性的研究
1 前言
2 材料與方法
2.1 主要試劑和儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 主要儀器
2.2 構建nHAP/COL支架
2.3 SEM觀察
2.4 支架孔隙率的測定
2.5 膨脹率、吸水率的測定
2.6 機械性能測試
2.7 降解性分析
2.8 體外生物相容性檢測
2.8.1 細胞接種
2.8.2 細胞形態(tài)學觀察
2.8.3 細胞計數法檢測細胞早期粘附情況
2.8.4 CCK-8法檢測細胞增殖
2.8.5 ALP活性檢測
2.9 統計學分析
3 結果
3.1 nHAP/COL支架的大體觀察
3.2 掃描電鏡觀察支架表面形貌
3.3 機械性能
3.3.1 孔隙率、膨脹率與吸水率
3.3.2 壓縮強度及壓縮模量
3.4 降解性能
3.4.1 SEM觀察
3.4.2 降解液的PH值測定
3.4.3 降解率的測定
3.5 體外生物相容性的檢測
3.5.1 細胞形態(tài)觀察
3.5.2 BMSCs粘附率的測定
3.5.3 nHAP-COL支架促進BMSCs的增殖
3.5.4 ALP的活性測定
4 討論
5 結論
第二部分:bFGF復合BMP-2雙因子修飾的nHAP/COL支架與BMSCs共同培養(yǎng)的實驗研究
1 前言
2 材料與方法
2.1 主要試劑和儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 主要儀器
2.2 構建bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架
2.2.1 大鼠鼠尾膠原的提取
2.2.2 bFGF、BMP-2、COL、nHAP共同凍干構建雙因子復合支架
2.3 測試bFGF、BMP-2在bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架中的釋放
2.4 大鼠BMSCs的分離、培養(yǎng)、傳代
2.5 流式細胞檢測法鑒定BMSCs
2.6 大鼠BMSCs與bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架的復合培養(yǎng)
2.7 大鼠BMSCs形態(tài)的觀察
2.8 大鼠BMSCs于支架上粘附情況的測定
2.9 CCK-8法檢測BMSCs在支架上的增殖情況
2.10 ALP法檢測BMSCs在支架上的分化情況
2.11 統計學分析
3 結果
3.1 支架的大體形態(tài)及SEM圖像
3.2 bFGF、BMP-2的釋放情況
3.3 大鼠BMSCs形態(tài)
3.4 大鼠BMSCs的流式細胞學鑒定
3.5 大鼠BMSCs與bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架共培養(yǎng)證實了支架的良好組織相容性
3.6 雙因子釋放更有效的促進大鼠BMSCs的粘附
3.7 雙因子釋放更有效的促進大鼠BMSCs的增殖
3.8 雙因子釋放更有效的促進大鼠BMSCs的分化
4 討論
5 結論
第三部分:bFGF復合BMP-2雙因子修飾的nHAP/COL支架修復兔下頜骨缺損的實驗研究
1 前言
2 材料與方法
2.1 實驗動物
2.2 主要試劑和儀器設備
2.2.1 主要試劑
2.2.2 主要儀器設備
2.3 兔BMSCs的培養(yǎng)及傳代
2.4 兔BMSCs的鑒定
2.4.1 茜素紅染色法
2.4.2 礦化結節(jié)染色(VonKossa改良法)
2.5 兔BMSCs的支架接種
2.6 兔下頜骨缺損模型的制備及支架植入
2.7 實驗指標的觀察
2.7.1 動物術后狀態(tài)觀察
2.7.2 術后3D-CT觀察下頜骨缺損區(qū)
2.7.3 游離下頜骨標本大體觀察
2.7.4 HE染色切片觀察
2.8 統計學分析
3 結果
3.1 兔BMSCs誘導成骨-茜素紅染色后的鈣結節(jié)觀察
3.1.1 VonKossa染色礦化結節(jié)觀察
3.2 術后實驗動物的大體觀察情況
3.3 術后3D-CT檢查結果
3.4 術后游離下頜骨缺損區(qū)的大體觀察
3.5 HE染色切片觀察結果
4 討論
5 結論
本研究創(chuàng)新性的自我評價
參考文獻
綜述
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering[J]. Mei Liu,Xin Zeng,Chao Ma,Huan Yi,Zeeshan Ali,Xianbo Mou,Song Li,Yan Deng,Nongyue He. Bone Research. 2017(02)
[2]Calcitonin and vitamin D3 have high therapeutic potential for improving diabetic mandibular growth[J]. Mona A Abbassy,Ippei Watari,Ahmed S Bakry,Takashi Ono,Ali H Hassan. International Journal of Oral Science. 2016(01)
[3]羥基磷灰石復合材料制備技術的研究進展[J]. 張琦,浦益瓊,王冰,張彤,吳佩穎. 中成藥. 2015(12)
[4]骨組織工程支架研究進展[J]. 徐大朋,王緒凱. 中國實用口腔科雜志. 2014(03)
[5]Bone Regeneration Based on Tissue Engineering Conceptions – A 21st Century Perspective[J]. Jan Henkel,Maria A.Woodruff,Devakara R.Epari,Roland Steck,Vaida Glatt,Ian C.Dickinson,Peter F.M.Choong,Michael A.Schuetz,Dietmar W.Hutmacher. Bone Research. 2013(03)
[6]生物活性玻璃在口腔醫(yī)學中的應用[J]. 史舒雅,陳亞明. 口腔生物醫(yī)學. 2013(01)
[7]鈷60-γ射線輻照法消毒凍干免疫球蛋白的效果觀察[J]. 程文琴,張艷宇,周錫鵬,馬平,呂麗萍,許金波. 中國消毒學雜志. 2007(04)
本文編號:3646031
【文章頁數】:95 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
英文縮略語
第一部分:三維nHAP/COL支架的表征與體外生物相容性的研究
1 前言
2 材料與方法
2.1 主要試劑和儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 主要儀器
2.2 構建nHAP/COL支架
2.3 SEM觀察
2.4 支架孔隙率的測定
2.5 膨脹率、吸水率的測定
2.6 機械性能測試
2.7 降解性分析
2.8 體外生物相容性檢測
2.8.1 細胞接種
2.8.2 細胞形態(tài)學觀察
2.8.3 細胞計數法檢測細胞早期粘附情況
2.8.4 CCK-8法檢測細胞增殖
2.8.5 ALP活性檢測
2.9 統計學分析
3 結果
3.1 nHAP/COL支架的大體觀察
3.2 掃描電鏡觀察支架表面形貌
3.3 機械性能
3.3.1 孔隙率、膨脹率與吸水率
3.3.2 壓縮強度及壓縮模量
3.4 降解性能
3.4.1 SEM觀察
3.4.2 降解液的PH值測定
3.4.3 降解率的測定
3.5 體外生物相容性的檢測
3.5.1 細胞形態(tài)觀察
3.5.2 BMSCs粘附率的測定
3.5.3 nHAP-COL支架促進BMSCs的增殖
3.5.4 ALP的活性測定
4 討論
5 結論
第二部分:bFGF復合BMP-2雙因子修飾的nHAP/COL支架與BMSCs共同培養(yǎng)的實驗研究
1 前言
2 材料與方法
2.1 主要試劑和儀器
2.1.1 主要試劑
2.1.2 主要儀器
2.2 構建bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架
2.2.1 大鼠鼠尾膠原的提取
2.2.2 bFGF、BMP-2、COL、nHAP共同凍干構建雙因子復合支架
2.3 測試bFGF、BMP-2在bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架中的釋放
2.4 大鼠BMSCs的分離、培養(yǎng)、傳代
2.5 流式細胞檢測法鑒定BMSCs
2.6 大鼠BMSCs與bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架的復合培養(yǎng)
2.7 大鼠BMSCs形態(tài)的觀察
2.8 大鼠BMSCs于支架上粘附情況的測定
2.9 CCK-8法檢測BMSCs在支架上的增殖情況
2.10 ALP法檢測BMSCs在支架上的分化情況
2.11 統計學分析
3 結果
3.1 支架的大體形態(tài)及SEM圖像
3.2 bFGF、BMP-2的釋放情況
3.3 大鼠BMSCs形態(tài)
3.4 大鼠BMSCs的流式細胞學鑒定
3.5 大鼠BMSCs與bFGF/BMP-2/nHAP/COL支架共培養(yǎng)證實了支架的良好組織相容性
3.6 雙因子釋放更有效的促進大鼠BMSCs的粘附
3.7 雙因子釋放更有效的促進大鼠BMSCs的增殖
3.8 雙因子釋放更有效的促進大鼠BMSCs的分化
4 討論
5 結論
第三部分:bFGF復合BMP-2雙因子修飾的nHAP/COL支架修復兔下頜骨缺損的實驗研究
1 前言
2 材料與方法
2.1 實驗動物
2.2 主要試劑和儀器設備
2.2.1 主要試劑
2.2.2 主要儀器設備
2.3 兔BMSCs的培養(yǎng)及傳代
2.4 兔BMSCs的鑒定
2.4.1 茜素紅染色法
2.4.2 礦化結節(jié)染色(VonKossa改良法)
2.5 兔BMSCs的支架接種
2.6 兔下頜骨缺損模型的制備及支架植入
2.7 實驗指標的觀察
2.7.1 動物術后狀態(tài)觀察
2.7.2 術后3D-CT觀察下頜骨缺損區(qū)
2.7.3 游離下頜骨標本大體觀察
2.7.4 HE染色切片觀察
2.8 統計學分析
3 結果
3.1 兔BMSCs誘導成骨-茜素紅染色后的鈣結節(jié)觀察
3.1.1 VonKossa染色礦化結節(jié)觀察
3.2 術后實驗動物的大體觀察情況
3.3 術后3D-CT檢查結果
3.4 術后游離下頜骨缺損區(qū)的大體觀察
3.5 HE染色切片觀察結果
4 討論
5 結論
本研究創(chuàng)新性的自我評價
參考文獻
綜述
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering[J]. Mei Liu,Xin Zeng,Chao Ma,Huan Yi,Zeeshan Ali,Xianbo Mou,Song Li,Yan Deng,Nongyue He. Bone Research. 2017(02)
[2]Calcitonin and vitamin D3 have high therapeutic potential for improving diabetic mandibular growth[J]. Mona A Abbassy,Ippei Watari,Ahmed S Bakry,Takashi Ono,Ali H Hassan. International Journal of Oral Science. 2016(01)
[3]羥基磷灰石復合材料制備技術的研究進展[J]. 張琦,浦益瓊,王冰,張彤,吳佩穎. 中成藥. 2015(12)
[4]骨組織工程支架研究進展[J]. 徐大朋,王緒凱. 中國實用口腔科雜志. 2014(03)
[5]Bone Regeneration Based on Tissue Engineering Conceptions – A 21st Century Perspective[J]. Jan Henkel,Maria A.Woodruff,Devakara R.Epari,Roland Steck,Vaida Glatt,Ian C.Dickinson,Peter F.M.Choong,Michael A.Schuetz,Dietmar W.Hutmacher. Bone Research. 2013(03)
[6]生物活性玻璃在口腔醫(yī)學中的應用[J]. 史舒雅,陳亞明. 口腔生物醫(yī)學. 2013(01)
[7]鈷60-γ射線輻照法消毒凍干免疫球蛋白的效果觀察[J]. 程文琴,張艷宇,周錫鵬,馬平,呂麗萍,許金波. 中國消毒學雜志. 2007(04)
本文編號:3646031
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